内容概述：小肠既要吸收营养，又要抵御病原体。食物进入后除了提供营养，还会影响免疫平衡，但小肠如何协调这两方面分工一直不清楚。

研究背景

小肠需在吸收营养与防御病原体之间取得平衡，但如何把营养/饮食信号转译为免疫应答信号，这方面作用机制尚不明确。GSDMD 作为已知的焦亡执行子，其在肠道上皮中的非典型/非焦亡功能及其对上皮-免疫相互作用的影响，是本研究关注的关键点。

实验方法与过程

为了研究Gasdermin D (GSDMD) 在小肠中的作用，研究团队主要采用了以下几类实验：

• 基因敲除与动物模型

本研究构建了缺失GSDMD 的小鼠模型，并与正常小鼠进行对比。通过比较它们在饮食条件下的营养吸收能力和免疫反应，来观察 GSDMD 是否在其中发挥关键作用。

• 组织学与超微结构观察

使用显微镜和扫描电镜观察小肠上皮细胞的形态，特别是刷状缘（microvilli） 的结构是否完整。重点关注有无 GSDMD 的情况下，刷状缘的排列和功能是否受到影响。

• 功能检测（营养吸收和代谢）

给实验小鼠不同类型的饮食，检测它们吸收脂质等营养物质的效率。通过代谢组学和能量代谢分析，研究小肠上皮在有无GSDMD 时的代谢状态差异。

• 免疫学实验

分析小肠中的上皮内γδ T 细胞（IELs），观察它们在 GSDMD 缺失时的数量、功能变化。研究饮食是否通过GSDMD 影响这些免疫细胞的存活和活性。

• 炎症与屏障功能评估

给小鼠施加一定的炎症挑战，检测肠道屏障功能是否受损。比较正常与GSDMD 缺失小鼠在炎症反应上的差异。

Gasdermin D（GSDMD）在肠上皮细胞中作用示意图

实验结果

• 小肠结构方面

正常小鼠的小肠刷状缘（microvilli）排列整齐，结构完整。缺失 GSDMD 的小鼠刷状缘明显紊乱或不完整，说明 GSDMD 对维持小肠上皮结构至关重要。

• 营养吸收方面

在给予脂质（如高脂饮食）时，正常小鼠能有效吸收，而GSDMD 缺失小鼠的脂质吸收效率显著降低。这表明 GSDMD 参与调控小肠吸收营养的能力。

• 代谢状态方面

正常小鼠的小肠上皮在饮食刺激下，能通过GSDMD 调整代谢状态，满足营养吸收和免疫支持的双重需求。缺失 GSDMD 的小鼠在代谢适应上明显不足。

• 免疫细胞方面

正常小鼠小肠中的上皮内γδ T 细胞（IELs）存活良好，功能活跃。GSDMD 缺失后，γδ T 细胞数量下降，功能受损，说明上皮-免疫之间的联系被破坏。

• 炎症与屏障功能方面

在炎症挑战实验中，正常小鼠维持了相对稳定的屏障功能。GSDMD 缺失小鼠则出现更严重的炎症和屏障损伤，提示这一回路的缺陷会加重肠道炎症。

实验结果显示，GSDMD 不仅帮助小肠维持正常结构（刷状缘），还促进脂质吸收，支持免疫细胞功能，增强屏障防御。缺失 GSDMD 的小鼠在这些方面均表现出显著缺陷，最终导致更严重的炎症反应。

结论

GSDMD在肠道中不仅是焦亡执行蛋白，也扮演着“上皮功能调节器”的角色，通过影响刷状缘与代谢功能来支持局部免疫细胞，从而在环境与饮食变化时协调“营养吸收 ↔ 宿主防御”的平衡。该研究扩展了我们对 GSDMD 功能的理解（从“促炎/焦亡”扩展到“形态与代谢调节”），并提示调控此通路可能有助于治疗与屏障破坏相关的肠病（如某些类型的enteritis）。

论文中用到的NEST产品

细胞小室

涉及实验：Transwell实验以及CLSM

涉及细胞类型：B16F10、BMDC

实验中使用到的NEST产品：细胞小室（724101）

体外细胞小室滤膜上CACO-2细胞的超微结构

用4 mM油酸处理GSDMD十二指肠细胞，在存在10 mM细胞外Ca²⁺的情况下，肠细胞微绒毛在5min内迅速伸长，而在没有细胞外Ca²⁺的情况下则没有这种效果。

NEST细胞小室的优势